أحدث الأخبار مع #نايتشر
Independent عربية
٠٩-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- Independent عربية
صحراء السعودية كانت "واحة خضراء" قبل 8 ملايين عام
كشفت دراسة علمية حديثة نشرت في مجلة ( نايتشر) "Nature" عن سجل مناخي غير مسبوق استناداً إلى تحليل رواسب الكهوف المستخرجة من قلب الجزيرة العربية، يمتد لأكثر من 8 ملايين عام، إذ كشفت عن أن الأراضي السعودية كانت واحة خضراء قبل ذلك التاريخ. وتظهر هذه الدراسة التي أعلنت عنها هيئة التراث السعودية اليوم الأربعاء في الرياض أن المناطق الداخلية للجزيرة، التي تعد جزءاً من الصحراء العربية –واحدة من أكبر الحواجز البيئية الجغرافية على سطح الأرض– شهدت فترات رطبة متكررة على مر العصور، على رغم الاعتقاد السائد بأنها ظلت جافة باستمرار منذ نحو 11 مليون عام. وتعد هذه الصحراء التي تمتد من الصحراء الكبرى في شمال أفريقيا إلى صحراء ثار في الهند، حاجزاً طبيعياً ضخماً أعاق حركة الكائنات الحية، بما في ذلك هجرات الإنسان القديم وأسلافه بين القارتين الأفريقية والأوراسية، مما أدى إلى تقسيم العالم إلى مناطق بيئية متميزة مثل المملكة الأفروتروبيكية والمملكة القطبية. وعلى رغم هذا الحاجز الدائم تكشف الأدلة الأحفورية من عصور الميوسين المتأخر (11.7-5.3 مليون عام مضت) والعصر الرباعي (منذ 2.6 مليون عام) عن وجود حياة مائية وحيوانات تعتمد على الماء مثل التماسيح، والخيول، وفرس النهر، والفيلة في المناطق الداخلية للصحراء العربية. وكانت هذه الكائنات مدعومة بوجود أنهار وبحيرات خلال تلك الفترات، وهي مظاهر طبيعية اختفت تماماً من المشهد الصحراوي القاحل اليوم. وأظهرت الدراسة أن هذه الفترات الرطبة لم تكن مجرد ظواهر عابرة، بل كانت متكررة وممتدة، إذ سجلت الرواسب الكهفية في وسط الجزيرة العربية تغيرات مناخية كبيرة على مدى ملايين الأعوام. اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) وتشير النتائج إلى أن الأمطار خلال هذه الفترات الرطبة كانت تتناقص تدريجاً مع مرور الوقت، مصحوبة بتقلبات متزايدة في كمياتها، نتيجة ضعف تأثير الرياح الموسمية الجنوبية الغربية التي كانت تجلب الرطوبة إلى المنطقة. وتزامن هذا التراجع مع زيادة التغطية الجليدية في نصف الكرة الشمالي خلال العصر الرباعي، بدءاً من نحو 2.6 مليون عام مضت، عندما بدأت دورات التجلد والهدنة الجليدية تشتد، مما أدى إلى تغيرات جذرية في الغلاف الجوي وأنماط المناخ العالمي. يعتقد أن هذه الظروف الرطبة المتقطعة لعبت دوراً حاسماً في تسهيل هجرة الثدييات الكبيرة بين أفريقيا وأوراسيا، مما جعل الجزيرة العربية بمثابة جسر بيئي حيوي أسهم في التبادل البيئي الجغرافي على نطاق قاري واسع. ومن الأمثلة على ذلك أولى هجرات الإنسان العاقل (Homo) من أفريقيا إلى أوراسيا قبل نحو مليوني عام، والتي تظهر أن الحاجز الصحراوي لم يكن دائماً غير قابل للاختراق. وسلطت الدراسة الضوء على تحولات بيئية كبيرة في النباتات خلال العصر الجيولوجي الحديث المتأخر، إذ انتقلت النظم البيئية من الغلبة النباتية من النوع C3 (مثل الأشجار والأعشاب المحبة للظل) إلى النباتات من النوع C4 (مثل الأعشاب المقاومة للجفاف)، وهو تحول ارتبط بانخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وزيادة الجفاف العالمي. وعلى رغم أن هذا التحول غالباً ما يعزى إلى التصحر المتزايد، تشير الدراسة إلى أن قدرة نباتات C4 على التكيف مع انخفاض ثاني أكسيد الكربون ربما لعبت دوراً إضافياً في هذا التغيير. سجل مناخي نادر استُخرجت هذه الرواسب من منطقة شديدة الجفاف في وسط الجزيرة العربية، إذ يبلغ متوسط هطول الأمطار نحو 104 ملم سنوياً فحسب، وتتأثر المنطقة بمصدرين رئيسين للرطوبة هما الرياح الغربية متوسطة العرض القادمة من شرق البحر المتوسط خلال الشتاء، والرياح الموسمية الجنوبية الغربية التي تقتصر على الأجزاء الجنوبية من الجزيرة في الصيف. ومع ذلك، تظهر الرواسب أن الرطوبة كانت تصل إلى المناطق الداخلية خلال فترات معينة، مما أدى إلى زيادة الغطاء النباتي وتوافر المياه. ويعد هذا السجل المناخي واحداً من أطول السجلات الأرضية المتوافرة للجزيرة العربية، بل وأحد أطول سجلات السبيليوثيمات في العالم، مما يوفر رؤية جديدة حول تاريخ المنطقة المناخي والبيئي. وتؤكد الدراسة أن الجزيرة العربية لم تكن دائماً صحراء قاحلة كما هي اليوم، بل كانت تشهد فترات رطوبة دورية شكلت تاريخها الحيوي ودورها كمعبر للكائنات الحية عبر العصور. موقع أشباه البشر القدامى وكشف فيصل بيبي وهو عالم كبير في متحف التاريخ الطبيعي في معهد لايبنتز لعلوم التطور والتنوع البيولوجي في برلين، تعليقاً على الدراسة في المجلة نفسها أن الحزام الصحراوي العربي هو أكبر صحراء رملية على وجه الأرض، "عند النظر إليه من الفضاء، تجده عبارة عن بحر واضح من اللون الأصفر يمتد من المحيط الأطلسي شرقاً عبر شمال أفريقيا وإلى شبه الجزيرة العربية". ولفت إلى أنه على رغم الواقع الحالي الذي يجعل قليلاً من الأنواع -بشرية كانت أم غير بشرية– قادرة على البقاء على قيد الحياة في قحطه الصخري وقسوته القاحلة، ويشكل حاجزاً هائلاً أمام انتشار الحيوانات والنباتات بين أفريقيا وأوراسيا، "مع ذلك، قدم ماركوسكا وآخرون في مجلة "نيتشر" أدلة على وجود مراحل رطبة متعددة في شبه الجزيرة العربية على مدى الـ7 ملايين عام الماضية أو نحو ذلك. تتحدى نتائجهم فكرة أن شبه الجزيرة العربية كانت شديدة الجفاف بصورة دائمة، وتشير إلى أن المنطقة ربما كانت بمثابة جسر لانتشار الأنواع بين القارات، بما في ذلك أشباه البشر القدماء.
يورو نيوز
٠٢-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- يورو نيوز
اكتشاف مضاد حيوي جديد قادر على التصدي للبكتيريا المقاومة للأدوية
اعلان وقد حقق العلماء إنجازًا علميًا رائدًا بعد اكتشاف فئة جديدة من المضادات الحيوية قادرة على محاربة البكتيريا المقاومة للأدوية، في خطوة تُعد الأولى من نوعها منذ ما يقرب من ثلاثة عقود. يعتمد المركب الجديد، المعروف باسم "لاريوسيدين"، على آلية مبتكرة في القضاء على البكتيريا، حيث يستهدف جزءًا حيويًا داخل الخلية يُعرف بالريبوسوم، مما يؤدي إلى تعطيل وظائفها الأساسية. وفي هذا السياق، قال جيري رايت، الأستاذ بجامعة ماكماستر في كندا وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، في بيان: "هذا المركب يمثل قفزة نوعية بفضل آلية عمله غير المسبوقة". ويعود أصل هذا الاكتشاف إلى أبحاث استمرت قرابة عام، قام خلالها الباحثون بزراعة البكتيريا المستخرجة من تربة الفناء الخلفي، وفقًا لما نُشر في مجلة نايتشر (Nature). وقد تبيّن أن "اللاريوسيدين" يُنتج طبيعيًا من قبل بكتيريا باينيباسيلوس (Paenibacillus) الموجودة في التربة، ما يعكس الإمكانات الهائلة التي تزخر بها الطبيعة في مجال تطوير العلاجات الجديدة. اكتشف الباحثون مضادًا حيويًا جديدًا من عينات التربة قادرًا على محاربة البكتيريا المقاومة للأدوية دون الإضرار بالخلايا البشرية. وللتأكد من فعاليته، أخضع العلماء المركب لاختبارات شملت بكتيريا الإشريكية القولونية، وهي بكتيريا شائعة في الأمعاء، إلا أن بعض سلالاتها قد تسبب أمراضًا خطيرة . وكانت النتائج مشجعة، إذ أثبت "اللاريوسيدين" فعاليته حتى ضد السلالات المقاومة للأدوية. الأهم من ذلك، أن المركب لم يُظهر أي سمّية على الخلايا البشرية، مما يعزز فرص تطويره كعلاج آمن وفعّال. من جانبه، علّق رافائيل كانتون، رئيس قسم الأحياء المجهرية في مستشفى رامون إي كاخال بمدريد، قائلًا: "يتمتع اللاريوسيدين بطيف واسع من الفعالية، إذ يستهدف البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام، بما في ذلك تلك التي صنّفتها منظمة الصحة العالمية ضمن الأولويات القصوى للبحث عن مضادات ميكروبات جديدة، نظرًا لمقاومتها العالية للأدوية". ورغم هذا الإنجاز، لا يزال الطريق طويلًا قبل اعتماد "اللاريوسيدين" كعلاج رسمي، إذ تتطلب المرحلة المقبلة إجراء المزيد من الأبحاث والتجارب السريرية للتحقق من فعاليته وسلامته على نطاق أوسع. Related دراسة جديدة تكشف: أدوية السمنة قد تساعد في تقليل الرغبة في الكحول والتدخين دراسة جديدة تحسم الجدل: لقاح كوفيد-19 أثناء الحمل لا يؤثر على نمو الأطفال دراسة: 11٪ فقط من الفرنسيين يتمتعون بصحة قلبية مثالية مقاومة مضادات الميكروبات: تهديد متزايد للصحة العامة وتُصنّف منظمة الصحة العالمية (WHO) مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) كأحد أكبر التهديدات العالمية التي تواجه الصحة العامة اليوم. وفي الإطار نفسه، قالت رايت: "أصبحت عقاقيرنا القديمة أقل فعالية مع ازدياد مقاومة البكتيريا لها". وبحسب تقديرات منظمة الصحة العالمية، فإن مقاومة مضادات الميكروبات تساهم في نحو 4.95 مليون حالة وفاة سنويًا على مستوى العالم. كما أشار المكتب الإقليمي لمنظمة الصحة العالمية في أوروبا وآسيا الوسطى إلى أن هذه الظاهرة تتسبب في 133 ألف حالة وفاة سنويًا في المنطقة. إلى جانب ذلك، يُقدَّر أن مقاومة مضادات الميكروبات تكلّف الاتحاد الأوروبي والمنطقة الاقتصادية الأوروبية حوالي 11.7 مليار يورو سنويًا، نتيجة الخسائر في الإنتاجية وارتفاع نفقات الرعاية الصحية .
يورو نيوز
٢٧-٠٣-٢٠٢٥
- صحة
- يورو نيوز
إنجاز طبي غير مسبوق في الصين.. زراعة كبد خنزير في جسم إنسان لأول مرة
اعلان في واحدة من أولى التجارب من نوعها، قام جراحون من مستشفى "شيجينغ" التابع للجامعة الطبية العسكرية الرابعة في مدينة شيان بربط كبد خنزير معدل وراثيًا بمريض ميت دماغيًا في مارس / آذار 2024، بعد شهرين فقط من تجربة مماثلة أُجريت في الولايات المتحدة. تندرج هذه التجربة ضمن موجة متصاعدة من الأبحاث في مجال "زرع الأعضاء بين الأنواع" (Xenotransplantation)، وهو نقل الأعضاء من نوع إلى آخر. وقد شهدت السنوات الأخيرة نجاحات في زراعة كلى وقلوب خنازير في أجساد بشرية، مع بقاء بعض المرضى على قيد الحياة لأسابيع بعد العملية. زرع كبد خنزير معدل وراثيًا في إنسان كبد الخنزير لم يُظهر أي علامات رفض وتم الإبلاغ عن هذه التجربة لأول مرة العام الماضي، لكن دراسة جديدة خضعت لمراجعة علمية ونُشرت في مجلة "نايتشر" (Nature) حيث قدّمت رؤية أعمق لتفاصيل العملية وما قد تحمله المحاولات المستقبلية لاستخدام أعضاء الخنازير في زراعة الأعضاء البشرية. وقال الدكتور لين وانغ، أحد كبار مؤلفي الدراسة والجراح في مستشفى "شيجينغ"، خلال مؤتمر صحفي: "هذه هي المرة الأولى التي نحاول فيها معرفة ما إذا كان بإمكان كبد الخنزير أداء وظائفه داخل جسم الإنسان". وما يجعل التجربة أكثر إثارة للاهتمام هو أن الجراحين لم يقوموا بإزالة كبد المريض الأصلي، بل قاموا بزرع كبد الخنزير بجانب الكبد البشري مع الحد الأدنى من التدخل في وظائفه حيث تم تعديل ستة جينات في كبد الخنزير لتحسين فرص نجاح الزراعة، شملت إدخال جينات بشرية معدلة وإزالة جينات خنزيرية تُعرف بأنها مسؤولة عن تحفيز رفض الأعضاء المزروعة. وخلال 10 أيام من المتابعة، نجح كبد الخنزير في الحفاظ على تدفق الدم بشكل مستقر ولم يُظهر أي علامات على الرفض المناعي. وكان الأمر الأكثر تشجيعًا للعلماء، أن الكبد المعدّل تمكن من إنتاج العصارة الصفراوية، التي تساعد في الهضم، إضافةً إلى إفراز الألبومين، وهو بروتين ضروري للحفاظ على توازن السوائل في الجسم. ومع ذلك، لم يكن إنتاج كبد الخنزير من العصارة الصفراوية والألبومين بنفس الكمية التي ينتجها الكبد البشري، ما دفع مؤلفي الدراسة إلى الاستنتاج بأنه "من غير المرجح" أن يتمكن من دعم جسم الإنسان لفترة طويلة. ولم يتمكن الباحثون أيضًا من معرفة المدة التي كان يمكن أن يستمر فيها كبد الخنزير في أداء وظائفه، لأنهم أنهوا التجربة بعد 10 أيام بناءً على طلب أسرة المريض. الأطباء الذين أجروا التجربة إمكانية استخدام أعضاء الخنازير في إنقاذ مرضى الفشل الكبدي رغم ذلك، يرى العلماء أن هذه النتائج الأولية قد تمهد الطريق أمام استخدام أكباد الخنازير كحل مؤقت للمرضى الذين يعانون من الفشل الكبدي الحاد ويحتاجون إلى زراعة كبد دائم. في هذا السياق، أوضح الدكتور وانغ: "في بعض الحالات، يمكن أن يحتفظ الكبد الأصلي ببعض وظائفه، بينما يوفر كبد الخنزير دعماً إضافيًا. نحن نطلق على هذا النهج اسم 'العلاج الجسري'"، أي كوسيلة مؤقتة لدعم المريض حتى يصبح الكبد البشري البديل متاحًا. يُعد هذا الأمر تطورًا مهمًا لمرضى الفشل الكبدي الذين يحتاجون إلى زراعة كبد عاجلة. ففي عام 2023 وحده، تم إجراء أكثر من 41 ألف عملية زراعة كبد حول العالم، إلا أن نقص الأعضاء المتاحة يجعل العديد من المرضى ينتظرون أشهرًا للحصول على متبرع، مما قد يكون مرهقًا جسديًا ونفسيًا. وفي هذا الإطار، يقول البروفيسور إيفان فرنانديز فيغا، أستاذ التشريح المرضي بجامعة أوفييدو في إسبانيا، والذي لم يشارك في الدراسة: "يمكن لتحسين هذه التقنية أن يزيد من عدد الأعضاء المتاحة لإنقاذ الأرواح في حالات الطوارئ الكبدية". Related اكتشاف إنفلونزا الطيور لدى خنزير في أمريكا لأول مرة.. فهل لذلك تهديد للبشر؟ رومانيا: مهرجان لحم الخنزير.. احتفال بالمأكولات التقليدية خلال موسم عيد الميلاد لحوم الخنزير المعلبة المرتبطة بتفشي مرض الليستيريا القاتل.. كل ما عليك معرفته تحديات مستقبلية ودراسات إضافية قادمة ومع ذلك، شدد فيغا على أنه لا ينبغي تعميم نتائج هذه التجربة حتى يتم إجراء دراسات أوسع تشمل عددًا أكبر من المرضى. وأوضح قائلًا: "رغم أن هذا يعد تقدمًا رائدًا، إلا أن الدراسات المستقبلية على عينات أكبر وفي مرضى أحياء ستكون ضرورية لتأكيد سلامة وفعالية وإمكانية تكرار هذا الإجراء". وكانت إحدى نقاط الضعف في الدراسة الحالية هي أن كبد المريض الأصلي لم يُستأصل، مما يجعل من الصعب قياس مدى قدرة كبد الخنزير على العمل بشكل مستقل. إضافةً إلى ذلك، لم يقم الباحثون حتى الآن بدراسة ما إذا كان كبد الخنزير قادرًا على أداء وظائف أكثر تعقيدًا، مثل تحليل الأدوية والتخلص من السموم. اعلان وخلال الأشهر الأخيرة، بدأ فريق الدكتور وانغ تجربة جديدة حيث قاموا بإزالة الكبد الأصلي لمريض ميت دماغيًا بالكامل وزرع كبد خنزير معدل مكانه، ويخطط الباحثون لنشر نتائج هذه الدراسة قريبًا.
يورو نيوز
١١-٠٣-٢٠٢٥
- صحة
- يورو نيوز
دراسة تكشف مفاجأة: تشات جي بي تي يشعر بالتوتر ويحتاج إلى "العلاج"
كشفت دراسة حديثة أن تشات جي بي تي قد يُظهر علامات قلق عند التفاعل مع مواضيع صادمة، مما قد يؤثر على دقة استجاباته الأخلاقية. المفاجئ في الأمر أن "العلاج" قد يكون الحل لتقليل هذا التوتر وتحسين أدائه. اعلان وتناولت الدراسة، التي نُشرت في مجلة "نايتشر" بواسطة خبراء من جامعة زيورخ ومستشفى جامعة الطب النفسي في زيورخ، كيفية استجابة نموذج تشات جي بي تي- 4 لاستبيان قياسي للقلق قبل وبعد أن يروي المستخدمون له عن مواقف صادمة. كما تم فحص التغيرات في مستوى القلق بعد أن قام النموذج بممارسة تمارين الاسترخاء الذهني (التمارين الذهنية)، حيث أظهرت النتائج أن تشات جي بي تي- 4 حصل على درجة 30 في أول استبيان، مما يعني أن القلق كان منخفضًا أو غير موجود قبل أن يتعرض لقصص مؤلمة. لكن بعد الرد على خمس صدمات مختلفة، ارتفعت درجة قلقه إلى 67، وهي درجة تُعتبر "عالية" للقلق لدى البشر. ثم انخفضت درجات القلق بنسبة تزيد عن الثلث بعد أن تم توجيه نماذج تشات جي بي تي- 4 لممارسة تمارين الاسترخاء الذهني. دراسة أخرى تكشف: 830 مشاركًا لم يميزوا بين معالج بشري وتشات جي بي تي وفضلوا ردوده في التعاطف. وقد أوضح الباحثون أن النماذج اللغوية الكبيرة (LLMs) المستخدمة في روبوتات المحادثة الذكية مثل تشات جي بي تي تتدرب على نصوص من صنع البشر وغالبًا ما ترث تحيزات من تلك الاستجابات. وقال الباحثون إن هذه الدراسة مهمة لأن التحيزات السلبية التي يسجلها تشات جي بي تي نتيجة للمواقف المجهدة يمكن أن تؤدي إلى استجابات غير مناسبة لأولئك الذين يعانون من أزمات نفسية. وأظهرت النتائج "نهجًا قابلًا للتطبيق" في إدارة توتر النماذج اللغوية الكبيرة، مما سيسهم في "تفاعلات إنسانية-آلية أكثر أمانًا وأخلاقية". لكن أشار الباحثون إلى أن هذه الطريقة العلاجية التي تستخدم في تعديل النماذج اللغوية تتطلب "بيانات كبيرة" وإشراف بشري دقيق. وقال مؤلفو الدراسة، إن المعالجين البشريين يتعلمون كيفية تنظيم مشاعرهم عندما يعبر عملاؤهم عن مواقف صادمة، على عكس النماذج اللغوية الكبيرة. وأضافوا: "بينما يستمر الجدل حول ما إذا كان يجب على النماذج اللغوية الكبيرة مساعدة المعالجين أو استبدالهم، من الضروري أن تتماشى استجاباتها مع المحتوى العاطفي الذي يُقدّم لها والمبادئ العلاجية المعتمدة". وتعتقد الدراسة، أن أحد المجالات التي تتطلب مزيدًا من البحث هو ما إذا كان يمكن لتشات جي بي تي تنظيم نفسه باستخدام تقنيات مشابهة لتلك التي يستخدمها المعالجون. كما أشار الباحثون إلى أن دراستهم اعتمدت على نموذج واحد فقط من النماذج اللغوية الكبيرة، وأن البحث المستقبلي يجب أن يسعى إلى تعميم النتائج. وأضافوا أن القلق الذي تم قياسه عبر الاستبيان "يُعدّ موجهًا نحو الإنسان"، مما قد يحد من تطبيقه على النماذج اللغوية الكبيرة.
Independent عربية
٢٧-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- Independent عربية
الألواح الشمسية... طاقة العصر وكفاءة المستقبل
أصبح مشهد الألواح الشمسية المثبتة على أسطح المنازل ومزارع الطاقة الكبيرة أمراً شائعاً في عديد من المناطق حول العالم، وهذا الارتفاع في الطاقة الشمسية مدفوع بتطورين رئيسين، أولهما يتمثل بصناعة الألواح الشمسية بكميات هائلة، وثانيهما بالزيادة المستمرة في كفاءة تحويل الطاقة للألواح، وهو مقياس لمقدار ضوء الشمس الذي يمكن تحويله إلى كهرباء. تحول الألواح الشمسية المتاحة تجارياً اليوم نحو 20 إلى 22 في المئة من ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، ومع ذلك، أظهرت دراسة بحثية جديدة نشرت في مجلة "نايتشر" العلمية أن الألواح الشمسية المستقبلية قد تصل كفاءتها إلى 34 في المئة من خلال استغلال تقنية جديدة تسمى الخلايا الشمسية الترادفية. ما هي الخلايا الشمسية الترادفية؟ تُصنع حالياً جميع الألواح الشمسية تقريباً من السيليكون، وفي حين أن السيليكون مادة ناضجة وموثوقة، فإن كفاءتها محدودة بنحو 29 في المئة. للتغلب على هذا العائق، لجأ فريق من الباحثين في شركة الطاقة الصينية العملاقة "لونجي" إلى الخلايا الشمسية الترادفية، والتي تكدس مادتين شمسيتين فوق بعضهما البعض لالتقاط مزيد من طاقة الشمس. تستعين هذه التقنية الجديدة التي طورتها الشركة الصينية بمواد البيروفسكايت الشمسية، التي اكتشفت قبل أقل من عقدين من الزمن، كمكمل مثالي لتكنولوجيا السيليكون الراسخة، ويمكن لمواد البيروفسكايت التقاط الضوء الأزرق عالي الطاقة بكفاءة أكبر من السيليكون. ويبذل المجتمع العلمي جهوداً هائلة في الخلايا الشمسية البيروفسكايتية، ولقد حافظوا على وتيرة هائلة من التطوير مع ارتفاع الكفاءة (لخلية واحدة في المختبر) من 14 إلى 26 في المئة في غضون 10 سنوات فحسب، وهذه التطورات كان لها الفضل في الاستفادة من هذه الخلايا ودمجها في الخلايا الشمسية الترادفية عالية الكفاءة، مما يعطينا مساراً إيجابياً لتوسيع نطاق تكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية إلى حدود تريليونات الواط التي يحتاجها العالم لإزالة الكربون من إنتاج الطاقة. انعكاس الخلايا الشمسية الترادفية على الكلفة يمكن للخلايا الترادفية الجديدة التي حطمت الرقم القياسي أن تلتقط 60 في المئة إضافية من الطاقة الشمسية، وهذا يعني أن هناك حاجة إلى عدد أقل من الألواح لإنتاج الطاقة نفسها، مما يقلل من كلف التركيب والأرض (أو مساحة السطح) المطلوبة للمزارع الشمسية. تقوم الخلايا الكهروضوئية القائمة على السيليكون اليوم بتحويل نطاق صغير فحسب من الأطوال الموجية الأطول من ضوء الشمس إلى كهرباء. في المقابل يمكن من خلال الخلايا الشمسية الترادفية ضبط البيروفسكايت، وهو مركب أشباه موصلات خفيف الوزن ومنخفض الكلفة، لامتصاص الأطوال الموجية الأقصر من الضوء التي تفوتها الخلايا الشمسية السيليكونية، وعند الجمع، يمكن لطبقة رقيقة من البيروفسكايت فوق خلية شمسية سيليكونية تحويل مزيد من ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام مقارنة بأي خلية بمفردها. تكمن الحيلة في أن طبقة البيروفسكايت تستخدم النطاق الموجي الكامل للضوء المرئي وتحوله إلى تيار كهربائي، من ناحية أخرى، يخترق ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة طبقة البيروفسكايت، ويضرب الخلية السيليكونية الموجودة تحتها ويتحول إلى طاقة كهربائية، ومن خلال العمل بصورة متناغمة، يزيد ثنائي الخلايا الشمسية من كفاءة تحويل الطاقة إلى أكثر من 30 في المئة، كما من الناحية النظرية، من الممكن تحقيق كفاءة تصل إلى 40 في المئة. اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) ووجدت دراسة جديدة نُشرت في المملكة المتحدة حول انعكاس الخلايا الشمسية الترادفية على الأسر البريطانية، أنه مع تحسين كفاءة الألواح من 22 إلى 34 في المئة من دون زيادة كلفة التثبيت، فإن تقليص فواتير الكهرباء سيرتفع من 558 جنيهاً استرلينياً (747 دولاراً) سنوياً إلى 709 جنيهات استرلينية (950 دولاراً) سنوياً، بالتالي فإن زيادة قدرها 27 في المئة في المدخرات النقدية من شأنها أن تشجع الناس أكثر على استخدام الطاقة الشمسية، حتى في بريطانيا التي يسودها الطقس الممطر والغائم. متى يمكننا شراء هذه الألواح الشمسية الجديدة؟ مع استمرار البحث العلمي، تُبذل جهود كبيرة لتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا وضمان متانتها على المدى الطويل، وتُصنع الخلايا الترادفية التي حطمت الأرقام القياسية حالياً في المختبرات وهي أصغر من طابع البريد، لذا تحمل ترجمة هذا الأداء العالي على أرض الواقع تحدياً هائلاً. وقد أعلنت شركة "أوكسفورد بي في" البريطانية العام الماضي، وهي شركة رائدة في تكنولوجيا البيروفسكايت، عن أول بيع للألواح الشمسية الترادفية التي طورتها، بعد نجاحها في معالجة تحديات دمج مادتين شمسيتين وصنع ألواح متينة وموثوقة، وفي حين لا تزال هذه الألواح بعيدة من مستوى 34 في المئة من الكفاءة، فإن عملهم يظهر طريقاً واعداً للخلايا الشمسية من الجيل التالي. وهناك اعتبار آخر وهو استدامة المواد المستخدمة في الألواح الشمسية الترادفية، إذ يمكن أن يكون استخراج ومعالجة بعض المعادن في الألواح الشمسية مكثفاً للطاقة، وإضافة إلى السيليكون، تتطلب الخلايا الشمسية البيروفسكايتية عناصر الرصاص والكربون واليود والبروم كمكونات لجعلها تعمل بصورة صحيحة، كما أن ربط البيروفسكايت بالسيليكون يتطلب مواد نادرة تحوي على عنصر يسمى الإنديوم، وتالياً لا يزال هناك الكثير من البحوث المطلوبة لمعالجة هذه الصعوبات. نحو مستقبل أكثر إشراقاً وعلى رغم التحديات، تظل المجتمعات العلمية والصناعية ملتزمة بتطوير أجهزة شمسية مترادفة يمكن دمجها في أي شيء تقريباً، وتشير التطورات الأخيرة المتعلقة بالخلايا المترادفة عالية الكفاءة إلى مستقبل مشرق للطاقة الشمسية يضمن استمرارها في لعب دور أكثر بروزاً في التحول العالمي إلى الطاقة المتجددة. كما أن كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من السيليكون والبيروفسكايت أصبحت الآن في النطاق الذي لم يكن من الممكن تحقيقه في السابق إلا من خلال أشباه الموصلات باهظة الثمن، والتي تستخدم في إمداد الأقمار الاصطناعية بالطاقة وفي محطات الطاقة المركزة. ومع اختبار تقنية وتصنيع الخلايا الشمسية الترادفية من حيث المبدأ، ستركز الدول في المستقبل القريب أكثر فأكثر على اختبار أداء الخلايا الشمسية الترادفية في بيئات العالم الحقيقي تزامناً مع دعمها لسياسات توسيع صناعة الطاقة الكهروضوئية.
